天然氣長輸管道工程線路阻斷閥氣液聯(lián)動執(zhí)行力安裝實踐

天然氣長輸管道工程線路阻斷閥氣液聯(lián)動執(zhí)行力安裝實踐

0fer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)西氣東輸線從新疆塔里木市向南出發(fā)，終點是上海西郊的白鶴市。西氣東輸管道工程同時包括連接陜京線的冀寧管道工程和連接忠武線的淮武管道工程。西氣東輸工程與冀寧管道均選用帶加長桿埋地全焊接帶袖管的球閥作為線路截斷閥,并配有Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)。它主要包括3部分:執(zhí)行機構(gòu)、動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。其執(zhí)行機構(gòu)在原理上屬旋轉(zhuǎn)葉片型;動力取自管道內(nèi)的天然氣;西氣東輸干線采用的控制系統(tǒng)為LineGuard2200型電控單元。電控單元具有閥門關(guān)斷和數(shù)據(jù)采集2種功能。當管道爆管需要緊急切斷時,LG-2200在感測到的壓降速率或低壓及必要的延時數(shù)據(jù)后,指揮執(zhí)行器迅速關(guān)斷閥門,并能記錄下在爆管時管線的低壓和壓降速率;當管道正常工作時,數(shù)據(jù)采集功能可以記錄下管道運行的最高、最低壓力和壓降速率,通過就地或遠程下載供運行人員掌握管道運行狀態(tài)。在西氣東輸干線投產(chǎn)運行第一年內(nèi),線路截斷閥多次出現(xiàn)故障,主要表現(xiàn)為閥門誤關(guān)和引壓管變形。對上述問題進行分析,結(jié)合冀寧聯(lián)絡(luò)線的安裝實踐,對氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)安裝問題進行討論并提出建議。1壓力信號檢測管和動力引壓管線路截斷閥共有3根引壓管線,其中1根安裝在截斷閥的下游,用于檢測管線中的介質(zhì)壓力。當管線的壓降速率過大并達到一定的延時值,則認為管線存在破裂泄漏現(xiàn)象,閥門自動關(guān)閉,此引壓管稱為壓力信號檢測管;另外2根稱為動力引壓管,分別安裝在截斷閥的上下游,為執(zhí)行機構(gòu)提供動力氣源。因為有2根動力引壓管,所以只要上下游管線不是同時破裂,都能為執(zhí)行機構(gòu)提供動力氣源。由此可見,引壓管的作用十分關(guān)鍵,必須采用合理可靠的引壓管安裝方式,確保其安全運行。1.1糖廠閥外漏,管道放空,泄壓引壓管上安裝的最靠近主管道的閥門為根部閥門,西氣東輸采用的是class600的法蘭球閥。其作用是截斷作用,一般情況下不對此閥進行操作,只有其下游的球閥檢修、更換時,才進行關(guān)斷操作。西氣東輸有多個閥室根部閥部位存在外漏現(xiàn)象(均是法蘭面泄漏,主要由法蘭墊片安裝不規(guī)范、緊固不均勻、球閥自身砂眼、或球閥本身法蘭端蓋泄漏等原因引起)。由于該閥與主管道相連,一旦外漏,需要對干線進行天然氣放空、泄壓后更換,不但管線天然氣損失大,而且對下游用戶供氣影響更大。雖然現(xiàn)場采用了外夾具的處理辦法,暫時解決了外漏問題,但一般只能保證2～3a,無法保證長期使用,對于根部法蘭處的外漏,可將閥門關(guān)閉進行密封處理,但球閥本身的外漏無法解決。對于閥門的內(nèi)漏,只要能將閥關(guān)閉即可。雖然有少量泄漏,只要在更換上部設(shè)備時不會對人產(chǎn)生危害,可以不用處理閥門內(nèi)漏。建議采用全焊接閥體,一端焊接另一端法蘭連接的手動球閥或選用兩端均為焊接連接的球閥。1.2地下橫向敷設(shè)底部引壓管即主管線與根部閥之間的引壓管,一般采用1″無縫鋼管。其安裝應(yīng)重點注意以下問題:(1)底部引壓管在地面以下不應(yīng)出現(xiàn)橫向敷設(shè)的情況。地下橫向敷設(shè)可能導致引壓管非正常受力,嚴重時發(fā)生破壞事故;干線回填、干線下沉或回填土下沉均可能使橫向敷設(shè)的引壓管非正常受力,這種受力沒有辦法自然消除,只能采用開挖整改的方式解決。(2)底部引壓管應(yīng)選用34mm×6mm無縫鋼管。根據(jù)封堵技術(shù)規(guī)范,一旦球閥閥體出現(xiàn)泄漏,薄壁厚的管道無法進行直接焊接封堵來更換閥門。1.3不銹鋼管中間彎上部引壓管,即根部閥門至執(zhí)行機構(gòu)之間的管線,一般采用1/2″不銹鋼管進行冷彎配管。該引壓管一般會受到管線下沉應(yīng)力、溫度應(yīng)力和執(zhí)行機構(gòu)與閥體連接不牢的應(yīng)力,為了消除這些應(yīng)力,現(xiàn)場采用了3種不同的方式:(1)歐姆彎:將不銹鋼管中間彎一個“Ω”型彎。缺點是現(xiàn)場制作麻煩。(2)三角彎:將不銹鋼管中間彎一個“三角”型彎。缺點是其結(jié)構(gòu)上彈性變形小;對于小的變形產(chǎn)生的應(yīng)力能夠滿足要求,但對于稍大的變形,無法滿足要求。(3)直接直角彎:該方法比較美觀,但需要與引壓管的安裝方式統(tǒng)籌考慮,且需要足夠的安裝空間,在各角邊要留有足夠的長度。綜上所述,建議底部引壓管從干線垂直引至地面以上,上部引壓管采用直角彎配管的組合方式,其配管容易,又能達到消除應(yīng)力的目的。缺點是占用的空間較大,信號引壓管妨礙人員的通行。冀寧管道采用了該種安裝方式,并采取信號引壓管安裝高度局部降低的辦法,基本克服了妨礙通行的缺點,如圖1所示。2氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)的裝配(1)保證不銹鋼管的總長度不小于600mm,以方便施工并滿足引壓管應(yīng)力釋放的要求。為保證安裝時有足夠的空間來保證安裝長度,將引壓管上閥門的安裝位置全部向主管道方向靠近:全焊接球閥(根部閥)垂直安裝在底部引壓管上,只需將手柄部分露出地面不妨礙開關(guān)即可;法蘭球閥上游法蘭直接與彎頭焊接(參見圖1)。(2)對妨礙通行的信號引壓管可以采用局部“U”型彎的形式解決,并在靠近地面的部分對引壓管進行保護(參見圖1)。(3)引壓管應(yīng)進行支撐,可以在法蘭球閥的下游法蘭處設(shè)支撐(參見圖1)。(4)由于電控單元箱需要接地,而氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)本體卻與管線一起處于陰極保護范圍之內(nèi),因此,需將電控單元箱與執(zhí)行機構(gòu)本體進行良好絕緣。此要求應(yīng)在訂貨技術(shù)規(guī)格書中予以明確要求。(5)應(yīng)在電控單元的適當位置上安裝絕緣接頭,以便使電控單元與管道絕緣。(6)接入電控單元的電力和控制電纜保護套管上無須安裝絕緣接頭。(7)氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)儲氣罐頂部安全閥下面需增加全通徑絲扣連接球閥和過渡短節(jié),每臺氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)需要1套,以使安全閥檢驗拆卸方便。本條可在訂貨技術(shù)規(guī)格書明確要求。3儲氣庫